全球变化GC07

第七章全新世及近2000年的全球变化§7.1全新世的气候变化与环境的响应/气候/冰川与海洋/湖泊与河流/植被§7.2全新世人与环境的相互作用/海岸/撒哈拉/农业革命/文明古国§7.32000年来的环境变化及影响/中世纪暖期和小冰期/人类活动/历史气候第七章全新世及近2000年的全球变化图7-1全新世气候边界条件的变化（Wright等，1993）自10kaBP以来的全新世期间,作为全球气候系统快速变量的大气-海洋-冰雪系统进入一种相对稳定的状态(图7-1)。第七章全新世及近2000年的全球变化从103年以下的时间尺度看，全新世环境的变化表现在：（一）气候变化（居主导地位）全球海平面变化湖泊、河流侵蚀基准面变化生态系统（海洋、陆地）的变化全球生物量的变化土壤和植被分布以及范围的变化第七章全新世及近2000年的全球变化从103年以下的时间尺度看，全新世环境的变化表现在：（二）农耕、驯养动物的出现农业的发展农业景观的产生第七章全新世及近2000年的全球变化早期增暖中期暖期晚期变冷图7-2全新世的温度变化（据张丕远等1996）在1000年尺度上,10kaBP以来的气候变化一般分为早期的增暖,中期的全新世暖期和晚期的变冷三个阶段(图7-2)。8.5~8.0kaBP4.0~3.5kaBP§7.1全新世的气候变化与环境的响应/气候各阶段特点：§7.1全新世的气候变化与环境的响应/气候•早期：以阶段性的迅速升温为特征•中期：一个较现在温暖的时期，但不是一个持续的温暖期•晚期：气候发生重大调整，呈现变冷的趋势在最近的1000多年里，出现中世纪暖期（MWP）、小冰期（LIA）图7-3非洲大陆末次冰期以来大气环流变化（Nicholson等，1980）与此同时,全球的大气环流格局和降水的地区分布也发生重大改变。10kaBP前后，北半球夏季所接收的太阳辐射较现代多8%，大陆受热而导致低压发展，使印度次大陆，北非和西亚的季风强度远强于现代，赤道辐合带及与之相关的雨带向北摆动，使上述地区的降水显著增加。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/气候图7-4印度西北部降水的变化（据R.A.Bryson等，1981）●10~10.8kaBP印度西北部受季风雨的影响，降水增加，伦卡兰萨等淡水湖发育，沙丘固定，农业发展；●5~3.5kaBP冬季降水也达最大值；●3.7kaBP前后，气候变干，淡水湖泊开始咸化，沙丘重新活化，印度文明衰亡；●3.6~2kaBP气候更干，“长干旱期”●2kaBP~降水虽有所恢复，夏季降水不及干旱期前的一半（图7-4）。表现在：1.低纬度季风地区（以印度西北部地区为例）§7.1全新世的气候变化与环境的响应/气候2.中纬度地区●亚热带水汽到达的地方：地中海地区的夏季降水有所增加，无明显旱季。●亚热带水汽未达到的地区：气候较现代更为干旱（伊朗西部、土耳其东部地区、北美普拉利草原区）。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/气候16kaBP后，世界主要冰盖开始退缩、变薄，大致可以分为3个阶段：§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋•14～12kaBP主要以变薄为主•10～9kaBP迅速退缩、减少•8～6kaBP迅速退缩、减少图7-5北美冰盖的退缩过程(单位:kaBP引自施奈德,1998)10kaBP时加拿大平原和科迪勒拉的冰盖消失；8kaBP海水入侵哈得孙湾，劳伦冰盖减小；7kaBP-6.5kaBP北美冰盖完全消融。北美大陆§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋图7-6斯堪的那维亚冰盖的退缩过程(单位:kaBP.引自施奈德,1998)不列颠岛上的冰盖10kaBP前后已融化；斯堪的那维亚冰盖10kaBP时已退缩至600N，8.5~8kaBP前后已基本消失。北欧地区§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋山地冰川随气候的变化：§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋•10~8.5kaBP山地冰川无明显变化趋势；•8.5~4.0kaBP总体以冰退为主；•4.0kaBP~冰川以前进为主，且进退波动频繁。在大陆冰盖发生融化的同时，全球的海洋状况也发生了重大变化。•洋流：墨西哥湾流系统的重新建立；黑潮暖流进入日本海；•海平面：水动型海面上升（地壳均衡作用）；海岸线向陆地方向迁移；§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋10kaBP前后，冰盖迅速融化，海岸线向陆方向迁移。冰期时连成一片的东南亚的巽他次大陆由于海面上升被海水重新分割成由若干岛屿组成的印度尼西亚群岛。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋随着欧美大陆冰盖和许多山地冰川的消融，海面变化幅度较全新世早期明显减少。但是6~5kaBP以来是否存在高于现今海平面的问题一直存在争议。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋•第一种意见：认为6~5kaBP的海面高于现在；•第二种意见：认为海面是持续缓慢上升，不存在比现代更高的高海面；•第三种意见：认为海面基本稳定，在5~3.6kaBP到达现今高度。图7-7长江河口段岸线变迁示意图7~5kaBP以来，海面变化幅度减小，大量泥沙淤积导致海岸线普遍向海推进，滨海三角洲不断发育。如我国长江河口段岸线变迁过程:末次冰期最低海面时,长江下游河床发生强烈的溯源侵蚀,形成末次冰期的深切古河谷。全新世早期,全球海平面大幅度抬升,海水沿长江古河谷迅速上溯,形成一个喇叭型大海湾。7~6kaBP后，现代长江三角洲开始发育。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/冰川与海洋图7-8北美冰盖边缘湖泊的演变(据Dawson，1992)冰川作用区，冰川的退缩直接影响到湖泊的发育；非冰川作用区，湖泊也随全新世的气候变化而发生相应变化。北美冰川边缘的湖泊中最具有影响的是：12kaBP形成的阿伽西古湖。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/河流与湖泊§7.1全新世的气候变化与环境的响应/河流与湖泊河流的响应相对比较复杂共同特征：因海面上升而导致河流缩短，河流侵蚀基准面上升，河道沉积增加，因流量增加而由瓣状河道转变为曲流河道以及初期因植被覆盖较差而具有较高的含沙量。区域特征：1）北半球中纬度地区:（受大陆冰盖融化影响强烈）a.冰盖融化，河流流量增大。b.下切增强，形成河流阶地。黑海欧亚大陆大量冰川融水向南排入黑海和地中海§7.1全新世的气候变化与环境的响应/河流与湖泊植被的响应性：从时间序列来看：表现为植被类型的演替；§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被从空间序列来看：表现为植被分布界线在空间上的迁移与植被空间分布格局的变化§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被12-8kaBP西非降水增加使河流呈高径流状态，塞内加尔河与尼日尔-贝努埃河贯通，流域大增，乍得湖也外流补给给贝努尔河。2）低纬地区:（受降水变化的影响）降水增加：直接增加河流的流量、增大了河流的流域面积、湖水外泄而增加河流的流量。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被8kaBP以后不列颠因海面上升而成为与欧洲大陆相分离的岛屿，一些扩展缓慢的物种因此未能登上不列颠岛，有些虽到达不列颠但未能到达爱尔兰岛。天然障碍有时会阻碍植被的空间扩展。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被北美大陆冰期向间冰期的转变过程中存在两种植被变化趋势：1）气候变暖，导致温带森林植被向北方扩展，并迫使前缘的北方针叶林与苔原植被同时向北迁移。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被2）气候变干，导致北美草原植被向东向南扩展。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被1）中高纬度地区：植被的扩展在全新世中期温暖期达最大规模，在4kaBP以后气候变冷后，植被又向南退缩。§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被2）低纬度地区：植被的变化与降水的变化相对应（12~8kaBP近撒哈拉沙漠地区干旱程度减轻，半干旱的萨王纳植被带向北扩展；撒哈拉沙漠地区出现与现代东非萨王纳热带干草原相似的环境；4.5kaBP降水减少，植被南撤，至2000年前，马代替骆驼在撒哈拉中通行标志着撒哈拉沙漠已经存在。）§7.1全新世的气候变化与环境的响应/植被白令陆桥因海面上升被淹没，造成亚洲与美洲文化的中断。考古学家们认为，美洲印第安人的祖先是一些亚洲来的猎人，跟着兽群到了北美洲之后定居。海面上升使许多陆地通道被淹没，导致不同陆地间文化交流的中断。§7.2全新世人与环境相互作用/海岸地区北美印第安人南美印第安人§7.2全新世人与环境相互作用/海岸地区塔斯马尼亚岛塔斯马尼亚因海面上升文化与澳大利亚大陆隔离。§7.2全新世人与环境相互作用/海岸地区约一万一千年以前，塔斯马尼亚连接澳洲大陆之间的陆地被海水淹没，形成了巴斯海峡。从此，塔斯马尼亚人便在这个与世隔绝的岛屿上一代又一代地繁衍生息。•他们与澳洲大陆原住民身体特征类似，身材中等偏矮,皮肤为深棕色，头发卷曲，阔鼻突颌，脸庞宽大,嘴唇不太厚，属尼格罗—澳大利亚人种美拉尼西亚类型。操着一种澳洲大陆原住民难懂的语言，语言系属不详，无文字。崇拜图腾、月亮、精灵，盛行巫术，禁忌甚多。§7.2全新世人与环境相互作用/海岸地区8kaBC2kaBC全新世初期因季风增强，撒哈拉沙漠和亚洲的类似地区均是巨大的绿色地带，随着环境的变化人类的生产方式也发生了不断的调整。1kaBC公元初年象牛马骆驼降水撒哈拉地区畜牧业文化的兴衰与降水密切相关§7.2全新世人与环境相互作用/撒哈拉地区消亡的埃及文明§7.2全新世人与环境相互作用/撒哈拉地区尼罗河孕育了埃及文明也毁灭了埃及文明•古希腊最博学的亚里士多德指出：“埃及全境明白地区是尼罗河的淤泥冲积所造成，而今却正在旱化过程中”，“而久被垦种的地块，却因过于燥旱而竟已枯竭了”。在2300多前年，亚里士多德对古埃及文明的衰落就得出了这样的结论，这足可说明古埃及文明衰落的气候原因多么被人关注。•当然，古埃及文明的衰落和外敌的入侵也有很大关系，公元前47年恺撒大帝一把火将亚历山大城图书馆化为灰烬；四百多年后，西奥都西斯一世又拆毁了大部分神庙，并赶散了所有还懂一点古埃及文字的祭司，使得本已式微的古埃及文明加速了衰亡。但归根结底是尼罗河的洪涝和气候突变带来的旱灾，彻底击溃了这个伟大文明，将一切用历史和风沙掩埋。古埃及文明如今能让我们看到的显著标志，就只是几十座金字塔和神庙遗址，和一尊狮身人面像在夕阳余晖中的孤单身影。§7.2全新世人与环境相互作用/撒哈拉地区农业的起源：约1万年前，狩猎采集者中的一部分开始农耕，驯养动物，农业因此出现。近东地区可能是世界上最早最重要的驯化中心（小麦，大麦，豌豆，牛，羊，猪，狗）中美洲是玉米的驯化中心§7.2全新世人与环境相互作用/农业革命从各个农业起源中心以不同的方式向外扩展，因各地的环境不同形成不同的农业地域类型。§7.2全新世人与环境相互作用/农业革命农业出现的原因存在两种观点：过去：“新石器革命”理论认为环境的恶化所造成的食物短缺导致了农业的产生现在：生态因素认为人类的本能、人口的压力等因素的相互作用导致农业的产生§7.2全新世人与环境相互作用/农业革命农业的出现通常被认为是对环境的一种适应(农业革命或新石器革命),从根本上改变了人与自然环境的关系。影响:1、农业、畜牧业的产生，使人类的经济以采集、狩猎为基础的攫取性经济转变为以农业、畜牧业为基础的生产性经济。2、农业革命促使人类生活方式发生根本性的变化，由迁徙生活逐渐转为定居生活。3、农业革命为以后一系列的社会变革创造了物质基础。4、农业也导致了其他自然过程的变化。§7.2全新世人与环境相互作用/农业革命引流灌溉造就了两河文明也湮灭了两河文明•两河文明的败落曾经是一个秘密，而地理学和生态学专家对此作出了令人信服的破解：两河流域文明衰落的根本原因是不合理的灌溉。由于古巴比伦人对森林的破坏，加之地中海的气候因素，致使河道和灌溉沟渠严重淤塞。为此，人们不得不重新开挖新的灌溉渠道，而这些灌溉渠道又重新淤积。如此的恶性循环，使得水越来越难以流入农田。一方